Beam Dynamics Modeling and Optimization in Linear Accelerator

Abstract

Работа включает: 43 страницы, 2 таблицы, 23 рисунка; использованных источников 15 Предмет исследования - продольная динамика пучка заряженных частиц в линейном ускорителе типа Альвареца Целью работы является математическое моделирование и оптимизация динамики пучка заряженных частиц. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: -Выполнить математическое и численное моделирование продольного движения частиц -Разработать соответствующее программное обеспечение -Представить графически результаты и выполнить их анализ -Провести многокритериальную оптимизацию продольной динамики пучка В результате исследования была построена математическая модель продольного движения частиц в ускорителе типа Альвареца с учетом и без учета поля объемного заряда. Разработка программы для моделирования динамики пучка велась в среде MATLAB с использованием встроенных пакетов. Произведен анализ полученных данных. Выполнена оптимизация с использованием многокритериального подхода.

The work includes: 43 pages, 2 tables, 23 figures; use materials - 15. The subject of the study is the longitudinal dynamics of a charged particle beam in Alvarez accelerator. The aim of this work if the mathematical modeling and optimization of a charged particle accelerator. To achieve this aim, the following goals were set: - to implement mathematical modeling and computer simulation, - to create appropriate software, - to analyze the results and represent them graphically, - to conduct multicriteria optimization of longitudinal beam dynamics. As a result was built a mathematical model of longitudinal particle dynamics in Alvarez accelerator with and without considering space charge field. The development of the software for modeling of beam dynamics was implemented in Matlab environment using build-in libraries. The data analysis and the multicriteria optimization were implemented.